太阳系中还有尚未被发现的行星 太阳系由内而外第四颗行星

天文学家预测,附近太阳系中的四颗行星可能会相互弹开,并在它们围绕的太阳死亡时坠入外宇宙
这四颗行星是 HR 8799 的一部分,该系统位于飞马座,距离地球135 光年 。这些行星每颗的分量都超过木星质量的五倍,环绕一颗年龄在 3000 万至 4000 万年之间的太阳运行 。
现在,间距很近的行星被锁定在一个完美的节奏中,每颗行星的轨道运行速度是下一个最外行星的两倍——所以对于最远的行星完成的每一个轨道,下一个最近的将完成两个,一个在后那四个,而最接近太阳的则完成了八个 。
但是,根据一项模拟系统引力精细平衡变化的新研究,一旦它们的太阳变成红巨星——膨胀到原始大小的数百倍——这些很大的球体就会脱离太阳的引力操纵 。
英国华威大学的物理学家德米特里·维拉斯(Dmitri Veras)在一份声明中说: “行星会因引力而相互散射 。” “在一种情况下,最里面的行星可能会被从系统中弹出 。或者,在另一种情况下,第三颗行星可能会被弹出 。或者第二和第四颗行星可以交换位置 。只需稍作调整,任何组合都是可能的 。”
一旦知道了物体的质量、速度和起始位置,理解两个物体之间的引力相互作用就相对简单了 。但是添加第三个主体,简单的解决方案马上失效 。相互作用变得如此复杂,以至于正如法国数学家亨利·庞加莱 (Henry Poincaré)在 1899年所表明的那样,没有任何方程可以预测所有三个物体在未来所有时间点的位置 。
再加上第四个和第五个,就像在 HR8799 太阳系统中一样,相互作用甚至更加复杂 。为了更好地理解这种行星弹球游戏可能会怎么进行,该团队创建了一个计算机模型,使他们能够查看众多,在研究人员仅对它们的起始位置进行轻微调整后,行星可能会以截然不同的方式混乱地散射 。
“它们是如此之大,彼此如此接近,现在唯一能让它们保持这种完美节奏的是它们的轨道位置 。”维拉斯说 。“这四个都在这条链中相连 。一旦太阳失去质量,它们的位置就会偏离,然后它们中的两个就会彼此分散,从而在所有四个之间引起连锁反应 。”
该团队的模型以及对太阳当前阶段剩余时间的估量,预测这些行星很可能在接下来的 30 亿年中保持其宇宙平衡状态——不管附近太阳飞越的任何破坏性影响或由宇宙岛运动引起的潮汐力 。但演出最后必须结束 。对于这个行宇宙岛统,当它的太阳膨胀成红巨星时就会发生这种情况 。
太阳由核聚变过程提供动力——它们将氢原子结合形成氦气,并依次释放出大量的能量 。但是当太阳耗尽氢时,聚变反应会喷出,活动的蓦地下降会冷却太阳的等离子体,降低热压并导致太阳被自重吸入 。
反过来,菜叶网,这种尺寸的蓦地减小又重新加热了太阳的核心,使其能够融合更重的元素并使其向外膨胀,膨胀到其原始尺寸的数百倍 。随着时间的推移,当太阳耗尽重元素进行融合时,它会脱落外层,留下璀璨的白色核心——一颗白矮星 。
这个红巨星阶段预示着 HR 8799 的旋转行星的厄运,这些行星将向各个方向散射,将附近碎片盘(环绕太阳运行的尘埃和岩石盘)中的物质驱赶到太阳的大气层中 。天文学家对这种类型的碎片特殊感兴趣,因为它可以提供对许多其他白矮宇宙岛统古代的见解 。
“这些行星在不同位置环绕白矮星挪移,很容易将仍然存在的任何碎片踢入白矮星,污染它 。”维拉斯说 。“HR 8799 行宇宙岛统代表了我们今天看到的受污染的白矮宇宙岛统的预尝 。它证明了计算行宇宙岛统命运的价值,而不仅仅是观察它们的形成 。”
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